Nucléotides de l’ADN

Que sont que les nucléotides de l’ADN ?

Les nucléotides sont les éléments constitutifs des acides nucléiques, y compris l’ADN et l’ARN. En connectant des millions de nucléotides individuels, vos cellules peuvent former de longues chaînes polynucléotidiques. L’ADN est à double brin, alors que l’ARN se compose d’un seul brin et est constitué d’une chaîne de nucléotides beaucoup plus courte.  

En plus de former des brins d’ADN et d’ARN, les nucléotides peuvent jouer un autre rôle important, à savoir celui d’une molécule de stockage d’énergie. Le type de nucléotide le plus courant pour le stockage d’énergie est appelé adénosine triphosphate ou ATP.

Dans les nucléotides comme l’ATP, l’énergie est stockée dans les liaisons phosphoanhydrides entre les trois groupes de phosphates. La formation de ces liaisons nécessite de l’énergie ; les cellules de votre corps peuvent donc utiliser ces liaisons comme une batterie pour stocker de l’énergie supplémentaire. Lorsque la cellule veut accéder à l’énergie stockée, elle retire un groupe de phosphates en rompant les liaisons phosphoanhydrides pour libérer l’énergie par le biais d’un processus appelé hydrolyse.

Quelle est la structure des nucléotides ?

Les nucléotides se composent de trois sous-unités. La première sous-unité est une base qui contient l’élément azote. Il existe deux variétés de ces bases azotées : les dérivés de la pyrimidine, qui comprennent la thymine et la cytosine, et les dérivés de la purine, qui comprennent la guanine et l’adénine. Les liaisons hydrogène entre ces bases permettent aux deux brins d’ADN de se lier l’un à l’autre et de former une double hélice. Il existe également un cinquième type de base appelé uracile, un dérivé de la pyrimidine qui n’est présent que dans l’ARN.

La deuxième sous-unité d’un nucléotide est une molécule de sucre contenant un anneau de cinq atomes de carbone. Pour les nucléotides d’ADN, le type de molécule de sucre est appelé désoxyribose, auquel le « D » du nom ADN fait référence. Les nucléotides d’ARN contiennent un sucre différent appelé ribose, c’est pourquoi la molécule est appelée acide ribonucléique.

Si vous combinez une base azotée à un sucre à cinq atomes de carbone, vous obtenez un nucléoside (avec un « s »). Enfin, la troisième sous-unité vous permet de former un nucléotide (avec un « t ») : le groupement phosphate. Un groupement phosphate se compose d’un atome de phosphore lié à quatre atomes d’oxygène. Lorsque les nucléotides ne sont pas liés à l’ADN, ils peuvent contenir jusqu’à trois groupements phosphate. Cependant, le nombre de phosphates présents dans un nucléotide d’ADN est plus bas : lorsqu’il fait partie d’un brin d’ADN, un nucléotide contient seulement un groupement phosphate.

Comment les nucléotides de l’ADN s’apparient-ils ?

Les nucléotides se combinent de manière très spécifique, en fonction du type de base azotée qu’ils contiennent. Chaque paire de nucléotides d’ADN sera composée d’une pyrimidine et d’une purine. En raison des structures chimiques des différentes bases, l’adénine (A) se lie toujours à la thymine (T) et la guanine (G) se lie à la cytosine (C). La même chose est vraie pour l’ARN, sauf que le A se marie toujours avec une base proche de la thymine, l’uracile (U).

La liaison entre les deux bases est une liaison hydrogène. Les paires de bases A-T sont reliées ensemble par deux liaisons hydrogène, tandis que les paires de bases G-C sont liées par trois liaisons hydrogène. Ces paires de bases forment les échelons de l’échelle torsadée (ou double hélice) de l’ADN et contribuent à la structure repliée de l’ARN.

Quel rôle les nucléotides de l’ADN jouent-ils dans le séquençage de l’ADN ?

Les nucléotides de l’ADN contiennent quatre bases azotées : adénine (A), thymine (T), guanine (G) et cytosine (C). Ces bases sont représentées comme A, T, G et C lors de la description d’une séquence d’ADN. La séquence spécifique de ces quatre lettres dans votre génome transmet de vastes quantités d’informations, tout comme une série de zéros et de uns peut dire à un ordinateur comment exécuter un programme complexe.

Les scientifiques peuvent déterminer l’ordre des nucléotides dans une molécule d’ADN par le biais d’un processus appelé séquençage de l’ADN. En faisant séquencer votre ADN, vous pouvez découvrir de nombreuses informations utiles sur vous-même, par exemple si vous êtes prédisposé à certaines maladies et de quelles régions géographiques vos ancêtres pourraient provenir.